ผล Piezoelectric ในสาย?

ฉันกำลังใช้แอมพลิฟายเออร์ transimpedance ที่ละเอียดอ่อนมากบนสายเคเบิลยาว 3 ม. ไปยังโฟโตไดโอด ระดับสัญญาณอยู่ที่ประมาณ 70 nA - 700 nA การชนเข้ากับสายเคเบิลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าสูงที่เอาต์พุตของเครื่องขยายเสียง วัสดุฉนวนคือ FEP

นี่อาจเป็นผลกระทบแบบเพียโซอิเล็กทริกในฉนวนสายเคเบิลหรือไม่?

แก้ไข: นี่คือแรงดันไฟฟ้าทั่วไป สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อฉันงอเขย่าหรือแตะที่สายเคเบิล

อาจทำให้เกิดไทรโบอิเล็กตริก

คุณสามารถค้นหาสายเคเบิลที่สร้างขึ้นสำหรับเครื่องดนตรีที่ผ่านการคัดกรองด้วยชั้นคาร์บอนที่มีความต้านทานต่ำ (เรียกว่ากึ่งตัวนำ!) ระหว่างหน้าจอและฉนวนของตัวนำกลางซึ่งจะเป็นประโยชน์เมื่อจัดการกับแหล่ง Z ที่สูงเนื่องจากจะลด เสียงรบกวนเนื่องจากการเคลื่อนไหว

การเพิ่มคำตอบของแจ็ค:

ไทรโบอิเล็กทริกเอฟเฟกต์ก็เหมือนไฟฟ้าสถิตย์ทุกวัน: การถูไดอิเล็กตริกร่วมกันจะดึงอิเล็กตรอนออกมาและสร้างประจุ

สิ่งนี้สร้างกระแส (i = dq / dt) /

สิ่งนี้จะส่งผลกระทบต่อการวัดของคุณอย่างไรตามสัดส่วนของความต้านทานของวงจรที่ขับสายเคเบิล แรงดันไฟฟ้าผิดพลาดที่สร้างขึ้นคือ Z * i ตามกฎของโอห์ม หากสายเคเบิลถูกขับเคลื่อนจากเอาต์พุตอิมพีแดนซ์ต่ำของแอมพลิฟายเออร์เอฟเฟกต์มักจะไม่สำคัญเลย

แต่คุณกำลังวัดกระแสโฟโตไดโอดเล็ก ๆ ดังนั้นที่นี่จึงเป็นเรื่องสำคัญ

มีผลอีกอย่างคือ: coax ของคุณเป็นตัวเก็บประจุ ถ้ามันถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (ไม่ใช่ 0V) การดัดงอก็จะเป็นการปรับความจุ เนื่องจากประจุภายในความจุของสายเคเบิลเป็นค่าคงที่การเปลี่ยนความจุจะเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า อีกครั้งนี่เป็นเพียงการตั้งค่าความต้านทานสูง ... เช่นเดียวกับคุณ

Solutions:

• ทุกอย่างที่แจ็คพูด

... และสิ่งที่ชัดเจนแม้ว่าจะไม่สามารถทำได้:

• วางเครื่องขยายเสียงไว้ข้างโฟโตไดโอดและให้เอาต์พุตความต้านทานต่ำขับสายเคเบิล

หากคุณต้องการ coax ที่ไม่ใช่แบบไทรโบอิเล็กทริกคำหลักที่คุณต้องใช้ google คือ "สายเคเบิลโคแอกเซียลที่มีเสียงรบกวนต่ำ" นี่คือประเภทของเล้าโลมที่มีชั้นความต้านทานกราไฟท์ / คาร์บอนที่อยู่ระหว่างชั้นฉนวนซึ่งกระจายประจุใด ๆ ที่เกิดจากการถู อย่างไรก็ตามพวกเขาหายากและมีราคาแพง พวกเขาจะใช้ในคลื่นไฟฟ้าหรือการวัดการสั่นสะเทือนโดยใช้เซ็นเซอร์ Piezo ตัวอย่างเช่น

ฉันยังใช้สายไมโครโฟนระยะที่สอง: นักดนตรีเช่นสายเคเบิลที่ไม่สร้างเสียง THUMP ในลำโพงเมื่อมีคนเหยียบสายเคเบิล ถ้าคุณเดินในร้านขายเพลง / กีตาร์และขอสายเคเบิลพนักงานขายจะรู้ว่าคุณกำลังพูดถึงอะไร พวกเขาอาจไม่รู้เกี่ยวกับฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้อง แต่พวกเขาจะรู้เกี่ยวกับไคลเอนต์ที่คืนสายเคเบิลเพราะเจ้า microphonic ...

สายเหล่านี้มักจะมีตัวเติมฝ้ายรอบ ๆ สายไฟซึ่งจะไม่สร้างประจุเมื่องอ

ฉันใช้สายไมโครโฟนสมดุลของเวทีสำหรับการวัดเสียง: พวกมันราคาถูกใช้งานง่ายและทำงานได้ดีมาก ไม่จำเป็นต้องมีสิ่งที่เป็น audiophile แฟนซี

ถ้าคุณต้องการเกลี้ยกล่อมลองสายกีต้าร์ พวกมันถูกออกแบบมาสำหรับการตั้งค่าเดียวกัน: สัญญาณเล็ก ๆ , การเคลื่อนไหวกระตุกจำนวนมาก, การตั้งค่า high-Z ... สิ่งเหล่านี้จะไม่ถูกระบุสำหรับอิมพีแดนซ์ HF

ฟังดูเหมือนเอฟเฟกต์แบบ microphonic ในสายเคเบิล มันเกิดขึ้นจากหลายแหล่งซึ่งบางส่วนถูกกล่าวถึงในคำตอบอื่น ๆ รวมถึง

• ประจุไฟฟ้าบนพื้นผิวสร้างขึ้นบนลูกถ้วยไฟฟ้าจากนั้นถูกปล่อยออกมาเมื่อสายเคเบิลก้มลง
• ผลกระทบไทรโบอิเล็กทริก (เช่นแรงเสียดทาน)
• ผลกระทบ Piezoelectric (ในฉนวนไม่ใช่ทองแดง)

มันอาจเป็นตัวเก็บประจุหรือตัวเหนี่ยวนำ แม้ว่าจะมีโอกาสน้อยกว่านี้หากคุณมีสายเคเบิลหุ้มฉนวนคุณภาพดีที่มีแผ่นป้องกันสายดิน

โซลูชันทั่วไป ได้แก่ :

• สายเคเบิลที่มีวัสดุหีบห่อที่นำไฟฟ้าเล็กน้อยซึ่งทำให้เกิดประจุที่สะสมออกมา
• สายเคเบิ้ลที่มีวัสดุฉนวนที่แตกต่างกันซึ่งมีความไวน้อยกว่าในการสร้างประจุหรือเอฟเฟกต์ไทรโบอิเล็กทริก / piezoelectric
• สายแข็งที่มีแนวโน้มน้อยกว่าที่จะงอและรับเสียงรบกวนเป็นผล
• สายเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่พร้อมฟิลเลอร์จำนวนมากซึ่งช่วยลดการโค้งงอของแต่ละคอร์
• ใช้สายเคเบิลที่ไม่น่าจะถูกกระแทก / ถูกรบกวน
• ครอบคลุมหรือปกป้องสายเคเบิลด้วยโฟมเพื่อหลีกเลี่ยงการเก็บเสียงจากสภาพแวดล้อม
• การตอกตะปูหรือยึดติดกับสิ่งเหล่านั้นไม่สามารถชน / เคลื่อนย้ายได้แม้ว่าจะระวังอย่าทุบหรือทำให้เสียหาย

สายที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเสียงบนเวทีอาจทำได้ดีในที่นี้ มีขยะมูลฝอยจำนวนมากในตลาดออดิโอไฟล์ แต่ยังมีผลิตภัณฑ์บางอย่างที่ดีซึ่งแม้ว่าจะมีการ overengineered สำหรับการใช้งานเสียงดีเยี่ยมสำหรับอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการที่มีความแม่นยำ

ทองแดงไม่แสดงผล piezoelectric

สิ่งที่อาจเกิดขึ้นคือมีการเคลื่อนย้ายประจุขนาดเล็กที่ด้านนอกของฉนวนของสายเคเบิล ฉนวนนั้นเป็นอิเล็กทริกของตัวเก็บประจุด้วยสายสัญญาณด้านหนึ่งของตัวเก็บประจุ เมื่อสายเคเบิลเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ และสัมผัสกับสิ่งต่าง ๆ ที่อาจมีประจุไฟฟ้าสถิตต่าง ๆ กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กจะเกิดขึ้นผ่านตัวเก็บประจุ

โดยปกติกระแสน้ำเหล่านี้มีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะสำคัญ แต่ในกรณีของคุณคุณกำลังขยายพวกเขาโดยเฉพาะ

วิธีแก้คือใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม ตัวเก็บประจุฉนวนอยู่ระหว่างโล่กับสิ่งที่อยู่ด้านนอก คอนดักเตอร์กลางมองเห็นความจุที่ค่อนข้างคงที่ของโล่ซึ่งจะถูกเก็บไว้ที่แรงดันคงที่จากวงจรของคุณ

หากสายเคเบิลมีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงการเปลี่ยนแปลงความจุใด ๆ ในสายเคเบิลจะส่งผลให้ประจุไหลและดังนั้นจึงเป็นสัญญาณ ในการทดสอบให้ปลดการเชื่อมต่อตัวแปลงสัญญาณของคุณและดูว่ายังมีเอฟเฟกต์อยู่หรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นบางทีโฟโตไดโอดของคุณถูกตัดการเชื่อมต่ออยู่ตลอดเวลาดังนั้นตรวจสอบว่ามีความไวต่อสัญญาณแสงหรือไม่ ในการดูสัญญาณประเภทนี้เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความจุของสายเคเบิลจำเป็นต้องมีความต้านทานสูงผิดปกติดังนั้นอาจมีบางสิ่งที่ไม่ได้เชื่อมต่อ

หากทุกอย่างเชื่อมต่อและโฟโตไดโอดตอบสนองต่อสัญญาณแสงคุณสามารถลอง

• แบ่งโฟโตไดโอดด้วยตัวต้านทานโหลด
• เชื่อมต่อแอมพลิฟายเออร์กับโฟโตไดโอด

สิ่งที่คุณเห็นไม่ใช่เอฟเฟ็กต์ piezoelectric มันเป็นผลกระทบความจุเนื่องจาก " การบิดเบือน " ของวัสดุอิเล็กทริก เพื่อแก้ไขปัญหาเราอาจลองลดประจุที่เกิดจากการดัด (แพง) หรือสามารถป้องกัน "การบิดเบี้ยว" โดย "การห่อหุ้ม" การบิดคู่ภายในท่อโลหะ (เช่น EMT) ซึ่งทำให้พวกมันแข็งแกร่งป้องกันจาก โค้งและกระแทกและป้องกันเพิ่มเติม แน่นอนว่าท่อร้อยสายจะต้องได้รับการยึดเพื่อไม่ให้เคลื่อนย้ายได้